[發(fā)明專利]改良的太陽能硅晶圓的制造方法以及太陽能硅晶圓

有效

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• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103579411A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉展宏;徐耀豐;鄭世隆;羅秋梅;何思樺;徐文慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中美矽晶制品股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;B28D5/00
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)于一種太陽能硅晶圓的制造方法以及太陽能硅晶圓，尤其是指一種可提高硬度及增加抗折強度的改良的太陽能硅晶圓的制造方法以及太陽能硅晶圓。

背景技術(shù)

由于太陽能具有清潔、安全及環(huán)保的特性，因此最近成為產(chǎn)生電力的新興能源。一般太陽能電池即為將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，其是通過P型半導體與N型半導體結(jié)合形成P-N接面，當太陽光照射至P-N接面上時，由于太陽光的能量將使得半導體內(nèi)生成電洞及電子。在P-N接面電場作用下，電洞向P型半導體漂移，電子向N型半導體漂移，因此可產(chǎn)生電流。

太陽能電池廣義上可劃分為晶圓型太陽能電池以及薄膜型太陽能電池。而晶圓型太陽能電池系利用硅晶圓所制成，硅晶圓則是由單晶硅或多晶硅晶棒（Ingot）切割而成。在硅晶棒切割形成硅晶圓的過程，就決定所生產(chǎn)硅晶圓的數(shù)量，而且也會影響到太陽能電池后續(xù)制程的質(zhì)量。由于硅晶圓與其所制造而成的太陽能電池均具有薄型化及易脆裂的特性，當外力超出硅晶圓的最大負載或是應力過度集中時就會造成硅晶圓裂痕或硅晶圓破片的問題，而導致生產(chǎn)制程的良率下降。尤其是破片問題對后續(xù)制程的太陽能電池（cell）廠有相當大的影響，由于硅晶圓產(chǎn)生破片之后就不能再使用，只能回收與重熔，將會提高其生產(chǎn)成本。因此，有效提高硅晶圓的硬度及抗折強度將成為重要的制程目標。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種改良的太陽能硅晶圓的制造方法以及太陽能硅晶圓，該改良的太陽能硅晶圓的制造方法以及太陽能硅晶圓可有效提高硅晶圓的硬度及抗折強度，以降低硅晶圓產(chǎn)生裂痕或破片的問題。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供了一種改良的太陽能硅晶圓的制造方法，按下述步驟進行：

一、提供一太陽能硅晶棒；

二、移除該太陽能硅晶棒的兩重工區(qū)域以保留一常態(tài)區(qū)域；

三、對該太陽能硅晶棒的該常態(tài)區(qū)域進行切片處理，以形成至少一個太陽能硅晶圓；

四、將該些太陽能硅晶圓放置于一高溫設(shè)備中，并將該些太陽能硅晶圓進行退火處理：加熱升溫至一反應溫度之后持溫一反應時間，之后進行降溫。

進一步地說，該太陽能硅晶棒為多晶硅晶棒，該太陽能硅晶圓為多晶硅晶圓。

進一步地說，該常態(tài)區(qū)域的定義為載子壽命高于一預定數(shù)值，該預定數(shù)值的范圍介于2至5微秒之間。

進一步地說，該兩重工區(qū)域分別位于該太陽能硅晶棒的兩端。

進一步地說，該反應溫度為大于330℃，該反應溫度較佳的范圍介于450至900℃之間。

進一步地說，該反應時間為大于30分鐘，該反應時間較佳的范圍介于30至90分鐘之間。

進一步地說，該加熱升溫過程中更包括通入純的惰性氣體于該高溫設(shè)備內(nèi)，該惰性氣體的氣體流量范圍介于每分鐘3至7升之間。

本發(fā)明還提供了一種太陽能硅晶圓，其是由一太陽能硅晶棒的一常態(tài)區(qū)域分割出來，并經(jīng)由加熱至一反應溫度之后持溫一反應時間的退火處理所形成的該太陽能硅晶圓。

進一步地說，該反應溫度為大于330℃，該反應溫度較佳的范圍介于450至900℃之間。

進一步地說，該反應時間為大于30分鐘，該反應時間較佳的范圍介于30至90分鐘之間。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的改良的太陽能硅晶圓的制造方法，是從太陽能硅晶棒的常態(tài)區(qū)域分割出太陽能硅晶圓，并經(jīng)由加熱至一反應溫度之后持溫一反應時間的退火處理后形成本發(fā)明的太陽能硅晶圓，本發(fā)明的制造方法可有效提升太陽能硅晶圓的硬度及增加抗折強度，減少后續(xù)制程中產(chǎn)生硅晶圓裂痕或硅晶圓破片的問題，以增加制程良率及降低生產(chǎn)成本；并且，通過本發(fā)明制造方法所制得的太陽能硅晶圓可提高其光電轉(zhuǎn)換效率，達到產(chǎn)生效能更好的太陽能電池的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的改良的太陽能硅晶圓的制造方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的改良的太陽能硅晶圓的制造方法的太陽能硅晶棒移除重工區(qū)域前的示意圖；

圖3為本發(fā)明的改良的太陽能硅晶圓的制造方法的太陽能硅晶棒其載子壽命分布的曲線圖；

圖4為本發(fā)明的改良的太陽能硅晶圓的制造方法的太陽能硅晶棒移除重工區(qū)域后的示意圖；

圖5為本發(fā)明的改良的太陽能硅晶圓的制造方法的太陽能硅晶棒進行切片以形成硅晶圓的示意圖。

具體實施方式